Jurnal Skripsi, Juli 2013

1

Abstrak—Video conference merupakan aplikasi

multimedia yang memungkinkan komunikasi data, suara,

dan gambar yang bersifat duplex dan real time. Jaringan

HSUPA dapat mencapai kecepatan uplink hingga 5,76

Mbps. Alamat pada IPv4 semakin terbatas, maka untuk

mengatasi hal tersebut digunakan alamat IPv6 yang

membutuhkan penanganan khusus dan juga mendukung

sistem autentifikasi untuk kerahasiaan data pada lapis IP

(IP secure).

Skripsi ini membahas implementasi video

conference pada jaringan HSUPA dengan media IPv6

menggunakan simulator OPNET Modeler v.14.5.

Performansi yang diamati pada penelitian ini adalah delay,

throughput, dan SNR dengan melakukan 2 skenario, yaitu

soft handover dan hard handover.

Berdasarkan hasil simulasi, pada soft handover

diperoleh nilai rata-rata pada UE_0 adalah dengan delay

0,08436 s; throughput yang dihasilkan sebesar 786,07

bits/s; dan SNR sebesar 10,103 dB. Sedangkan pada UE_1

adalah dengan delay 0,10150 s; throughput yang dihasilkan

sebesar 785,31 bits/s; dan SNR sebesar 9,673 dB. Hal ini

mempresentasikan bahwa kualitas jalur koneksi adalah

fair (cukup) dan rentan terhadap variasi perubahan

kondisi pada jaringan.

Kemudian pada hasil simulasi, pada hard

handover diperoleh nilai rata-rata pada UE_0 adalah

dengan delay 0,08267 s; throughput yang dihasilkan

sebesar 807,02 bits/s; dan SNR sebesar 4,5611 dB.

Sedangkan pada UE_1 adalah dengan delay 0,085000 s;

throughput yang dihasilkan sebesar 807,66 bits/s; dan SNR

sebesar 4,5618 dB. Hal ini mempresentasikan bahwa

kualitas jalur koneksi adalah bad (buruk) dan sinkronisasi

sinyal gagal atau tidak lancar (terputus-putus).

Kata Kunci — video conference, HSUPA, IPv6,

OPNET

1 Deby Cahya Nurdiansyah adalah mahasiswa Teknik Elektro Universitas Brawijaya; email: debycahya.dc@gmail.com

2 Ir. Erfan Achmad Dahlan, MT. adalah staf pengajar Teknik

Elektro Universitas Brawijaya 3 M. Fauzan Edy Purnomo, ST., MT. adalah staf pengajar Teknik

Elektro Universitas Brawijaya

I. PENDAHULUAN

erkembangan teknologi telekomunikasi saat ini

bukan hanya mengenai seberapa cepat konsumen

mengirim data, melainkan juga mengenai seberapa

cepat konsumen menerima data sebagai bentuk

komunikasi dua arah (duplex) yang real time, dimana

teknologi ini telah berkembang dengan sangat pesat.

Video conference merupakan aplikasi multimedia

yang memungkinkan komunikasi data, suara, dan

gambar yang bersifat duplex dan real time dapat

diterapkan pada jaringan yang memiliki kecepatan

transfer data yang besar karena kapasitas bandwidth-

nya yang besar.

Salah satu arsitektur jaringan yang paling banyak

digunakan adalah TCP/IP (Transfer Control

Protocol/Internet Protocol) yang terbangun oleh

sekumpulan protokol yang berbeda untuk tiap layernya.

IP (Internet protocol) merupakan bagian dari TCP/IP

yang terdapat pada network layer yang menangani

pergerakan paket-paket sepanjang jaringan. IPv6

(Internet Protocol version 6) telah dirancang oleh IETF

(Internet Engineering Task Force) untuk mengatasi

keterbatasan alamat pada IPv4. Alamat pada IPv6 terdiri

dari 128 bit sehingga dapat memberikan sejumlah 2128

alamat. Selain mendukung mobile IP, Perkembangan

HSUPA telah menuju teknologi berbasis IP (Internet

Protocol) di setiap node pada jaringan dan user-nya.

Pada skripsi ini akan dianalisis dari hasil simulasi

yang meliputi delay end to end, throughput, dan SNR

dengan ruang lingkup:

1. Aplikasi video conference yang dilakukan

dengan point-to-point dan menggunakan

protokol H.323 dengan jenis CODEC audio

G.723.1 dengan bit rate 5,3 Kbps, 2. Simulasi dilakukan dengan menggunakan

simulator Optimized Network Engineering

Tool (OPNET) versi 14.5,

3. Menggunakan media IPv6 (Internet Protocol

versi 6),

4. Analisis jaringan yang digunakan adalah

HSUPA (High Speed Upink Packet Access),

5. Model hubungan yang digunakan dalam

analisis adalah antara handset HSUPA –

WCDMA (UMTS),

IMPLEMENTASI VIDEO CONFERENCE

PADA JARINGAN HSUPA (HIGH SPEED

UPLINK PACKET ACCESS) DENGAN MEDIA

IPv6 MENGGUNAKAN SIMULATOR

OPNET MODELER v.14.5

Deby Cahya Nurdiansyah1, Ir. Erfan Achmad Dahlan, MT.

2, M. Fauzan Edy Purnomo. ST., MT.

3

P

2

Jurnal Skripsi, Juli 2013

6. Penelitian ini dilakukan dengan 2 skenario,

soft handover dan hard handover,

7. Kualitas aplikasi video conference Low

Resolution,

8. Tidak melakukan analisis terhadap biaya

perancangan jaringan.

II. DASAR TEORI

A. Video Conference

Video conference adalah salah satu aplikasi

Multimedia yang memungkinkan komunikasi data,

suara, dan gambar yang bersifat duplex serta real time.

Seperti namanya, bentuk dari aplikasi ini adalah

percakapan via video dan audio antar pengguna secara

langsung dan diharapkan dapat menggantikan fungsi

tatap muka secara langsung.

Video conference point-to-point merupakan

metode sederhana yang menggunakan dua buah

komputer untuk saling terhubung menggunakan single

IP address. Beberapa teknologi diantaranya merupakan

perangkat keras (hardware) dan teknologi lainnya

berupa perangkat lunak (software) yang mendukung.

Pada skripsi ini menggunakan resolusi video

conference low resolution untuk meminimalisir

terjadinya gangguan ketika proses transmit maupun

receive data. Dengan bandwidth sebesar 384 Kbps yang

memiliki kualitas yang sama dengan VCR (Video

Cassete Recorder). Sehingga dengan 15 frame per detik

maupun 10 frame per detik masih dianggap memenuhi

syarat untuk aplikasi video conference.

B. HSUPA (High Speed Uplink Packet Access)

Jaringan HSUPA terdiri dari beberapa bagian

antara lain mobile equipment, Node B dan RNC yang

tersambung pada jaringan pusat (Core Network).

Perbedaan WCDMA-HSUPA dengan WCDMA adalah

pada uplink scheduling dan rate control yang terletak

pada Node B sesuai dengan RNC.

Mobile Equipment (atau dapat juga disebut

dengan UE) merupakan handset user yang berfungsi

sebagai pengirim maupun penerima panggilan,

sedangkan Node B merupakan istilah yang digunakan

pada jaringan WCDMA untuk menandai BTS (Base

Transceiver Station). Node B menangani sambungan

antar handset pengguna atau disebut sebagai interface

antar handset user kemudian Node B akan dikontrol

langsung oleh RNC.

Gambar 2.1Arsitektur Jaringan HSUPA – WCDMA (UMTS)

Sumber: Syed Ismail (84)

Penerapan HSUPA (dimungkinkan bit rate

yang lebih tinggi) pada jaringan WCDMA akan

berpengaruh juga pada area cakupannya. Model

jaringan fokus pada arsitektur UE-UTRAN-CN.

Gambar 2.2 UE-UTRAN-CN architecture

Sumber: Harri Holma

Node B controlled scheduling digunakan untuk

mengurangi delay pada WCDMA dengan memindahkan

uplink scheduling dan data rate pada node B sesuai

batasan RNC (HSUPA). Seperti pada gambar 2.5, UE

meminta giliran packet scheduling pada Node B melalui

uplink signaling (1) kemudian packet scheduler pada

Node B menentukan TFC yang akan dialokasikan untuk

UE (2). Node B kemudian akan mengalokasikan TFC

untuk UE (3) sedangkan UE akan memilih TFC yang

sesuai dengan daya yang memiliki (4). Selanjutnya UE

akan mengirimkan datanya (5).

Gambar 2.5 Packet scheduling pada Node B

Sumber: Camilio OM (2006:26)

C. IPv6 (Internet Protocol version 6)

IPv6 (Internet Protocol version 6) dirancang oleh

IETF untuk mengatasi kekurangan-kekurangan yang

terdapat pada IPv4. IPv6 juga dikenal sebagai IPng

(Internet Protocol next generation).

D. OPNET Modeler v.14.5

OPNET Modeler digunakan perusahaan

perlengkapan jaringan terbesar di dunia untuk

meningkatkan desain dari network devices, teknologi

seperti VoIP, TCP, OSPFv3, MPLS, IPv6 dan lain-

lainya.

Gambar 2.3 Tampilan awal OPNET Modeler 14.5 – Educational

Version (Sumber :http://www.opnet.com)

Gambar 2.4 berikut ini merupakan tampilan proses

simulasi dengan menggunakan OPNET Modeler.

UE Node B RNC CN (SGSN

dan GGSN)

Jurnal Skripsi, Juli 2013

3

Gambar 2.4 Tampilan proses simulasi dengan menggunkan OPNET

Modeler

(Sumber :http://www.opnet.com)

E. Parameter Kinerja Jaringan HSUPA Aplikasi Video

Conference

a. DELAY

End to end delay adalah waktu yang diperlukan

oleh suatu paket data yang berasal dari source node

hingga mencapai destination node. End to end

delay secara tidak langsung berhubungan dengan

kecepatan transfer data suatu jaringan.

b. THROUGHPUT

Throughput adalah jumlah rata-rata paket yang

sukses diterima atau dikirimkan oleh saluran

penerima atau pemancar per detik. Throughput

merupakan salah satu parameter yang

menunjukkan kinerja dari suatu sistem komunikasi

data.

c. SNR (Eb/No)

SNR (Signal to Noise Ratio) merupakan

Perbandingan (ratio) antara kekuatan Sinyal (signal

strength) dengan kekuatan Derau (noise level).

Nilai SNR dipakai untuk menunjukkan kualitas

jalur (medium) koneksi. Makin besar nilai SNR,

makin tinggi kualitas jalur tersebut. Artinya, makin

besar pula kemungkinan jalur itu dipakai untuk

lalu-lintas komunikasi data & sinyal dalam

kecepatan tinggi. Nilai SNR suatu jalur dapat

dikatakan pada umumnya tetap, berapapun

kecepatan data yang melalui jalur tersebut. Satuan

ukuran SNR adalah decibel (dB). Nilai dianggap

bagus jika bernilai ≥ 7 dB dan nilai Loop

Attenuation ≤ 18 dB. Tabel 2.1 Konsumsi SNR aplikasi video conference

No Nilai (dB) Keterangan

1. 29 – ke atas Outstanding (bagus sekali).

2. 20 – 28,9 Excellent (bagus). Koneksi stabil.

3. 11 – 19,9 Good (baik). Sinkronisasi sinyal

ADSL dapat berlangsung lancar.

4. 7 – 10,9 Fair (cukup). Rentan terhadap variasi

perubahan kondisi pada jaringan.

5. 0 – 6,9 Bad (buruk). Sinkronisasi sinyal

gagal atau tidak lancar (terputus-

putus).

III. METODOLOGI PENELITIAN

Kajian yang digunakan dalam penelitian ini

adalah kajian yang bersifat bersifat analisis, yaitu

analisis terhadap parameter delay end-to-end,

throughput, dan SNR aplikasi video conference pada

jaringan HSUPA dengan media IPv6 menggunakan

network simulator OPNET Modeler v.14.5. Dalam

melakukan suatu penelitian, tahapan kajian pustaka dan

analisa awal merupakan hal pertama yang harus

dilakukan. Sebelum melanjutkan pada tahap desain

jaringan, perlu dipelajari semua informasi yang

berkaitan dengan penelitian yang dilakukan. Adapun

tahapan yang dilakukan untuk solusi permasalahan

sesuai dengan topik pembahasan, yaitu studi literatur,

pengambilan data, simulasi dan analisis data,

pengambilan kesimpulan dan saran.

Pengambilan data dilakukan untuk memperoleh

data-data yang diperlukan dalam menyelesaikan

penelitian ini. Data-data yang diperlukan pada skripsi

ini berupa data sekunder yang bersumber dari buku

referensi, jurnal, skripsi, internet, dan forum-forum

resmi mengenai video conference, jaringan HSUPA,

IPv6, serta OPNET Modeler v.14.5.

OPNET Modeler versi 14.5 telah mendukung

layanan Video Conference dan network IPv6. Simulasi

dilakukan dengan memasukkan parameter-parameter

jaringan pada elemen-elemen network models yang

merepresentasikan kondisi sebenarnya untuk

memperoleh data hasil simulasi yang diinginkan.

Berikut adalah salah satu pemodelan atau

skenario sistem jaringan WCDMA yang nantinya akan

disimulasikan dengan menggunakan software OPNET

Modeler v.14.5.

Gambar 3.1 Perancangan jaringan HSUPA - WCDMA (UMTS)

Handover

Secara umum, dalam tahapan simulasi terdapat

beberapa langkah-langkah yang dilakukan untuk

memperoleh data hasil simulasi yang diinginkan,

meliputi:

4

Jurnal Skripsi, Juli 2013

Mulai

Membuat model jaringan WCDMA (UMTS)

dengan cara memilih link models sesuai

keinginan pada network simulator

Menentukan jenis aplikasi yang akan

digunakan (video conference) untuk

mengkonfigurasi user (user profile)

Mengatur konfigurasi pada link models dan

node models

Mengatur konfigurasi jaringan dengan

menambahkan application config dan profile

config

Skenario 1

Soft Handover

Skenario 2

Hard Handover

Jika Benar

Jika Benar

Mengkonversi jaringan IPv4 ke dalam

jaringan IPv6

S

S

Menjalankan Simulasi

Analisis Hasil Simulasi

Selesai

Gambar 3.2 Diagram perancangan dan simulasi menggunakan

OPNET Modeler v.14.5

Pada tahap pengambilan kesimpulan

berdasarkan dari teori, hasil simulasi serta analisis dan

dilakukan pemberian saran-saran yang dimaksudkan

kepada pembaca yang akan melakukan studi tentang

penelitian ini, ataupun sebagai pendukung dari

penelitiannya.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam dunia nyata, evaluasi terhadap

performansi suatu rancangan model jaringan merupakan

hal yang sangat penting. Proses evaluasi ini, merupakan

tugas yang kompleks dalam skenario nyata. Untuk

mengatasi tantangan tersebut, berbagai simulator

digunakan untuk menyimulasikan model jaringan dari

perspektif yang berbeda. Salah satunya adalah

Optimized Network Engineering Tool (OPNET)

Modeler yang dirancang oleh OPNET Technologies Inc.

OPNET Modeler memiliki fitur beragam dan

komprehensif yang memudahkan proses mendesain

skenario jaringan di dunia nyata kedalam suatu model

simulasi jaringan. Pada skripsi ini melakukan 2 skenario, yaitu soft

handover dan hard handover yang mana masing-masing

skenario menggunakan traffic yang sama. Skenario soft

handover dan hard handover dilakukan sesuai pada

jaringan HSUPA - WCDMA (UMTS). Yang mana

terdiri dari server, hub, GGSN, SGSN, RNC, Node B

(Base Station), dan User Equipment. Sebuah server

yang menyediakan layanan aplikasi akan terhubung

dengan base station. Base station akan memancarkan

sinyal yang kemudian pada user equipment

mengunggah aplikasi dari server di sekitar base station,

proses ini disebut uplink.

Waktu yang dibutuhkan untuk simulasi adalah 1

jam. Konfigurasi simulasi skenario soft handover dan

hard handover akan ditunjukkan pada gambar 4.1 di

bawah ini:

Gambar 4.1 Screenshot skenario soft handover dan hard handover

OPNET Modeler v.14.5 (Sumber: Simulasi, 2013)

Keutamaan dari penelitian ini juga didasarkan

pada ketersediaan IPv4 yang sudah mulai berkurang

sehingga membutuhkan suatu metode pengalamatan

baru yaitu IPv6. Dengan penggunaan IPv6 ini

diharapkan bisa mengatasi permasalahan terbatasnya

ketersedian IPv4 sekarang ini. Pada software OPNET

Modeler v.14.5 disediakan pengaturan untuk

mengkonfigurasi IPv4 ke IPv6 pada menu toolbars yang

terlihat pada gambar 4.2 di bawah ini.

Gambar 4.2 Screenshot (Migrate an existing network to IPv6)

Setelah tahap desain simulasi selesai dilakukan,

maka kedua skenario dihubungkan dengan cara

memanage skenario agar pada hasil yang ditunjukkan

ada perbandingan antara hasil dari simulasi soft

handover maupun hard handover.

Setelah memanage scenarios, maka akan tampil

seperti pada gambar 4.3 yang terlihat di bawah ini:

Format IPv6

Jurnal Skripsi, Juli 2013

5

Gambar 4.3 Screenshot Manage scenarios

Tahap selanjutnya yaitu menjalankan simulasi.

Model simulasi yang digunakan adalah Discrete Event

Simulation (DES). Gambar 4.4 di bawah ini adalah

tampilan dari Discrete event simulation OPNET

Modeler:

Gambar 4.4 Screenshot menu Discrete Event Simulation (DES)

OPNET Modeler

Setelah proses simulasi selesai dan sukses, maka

akan terlihat pada gambar 4.5 di bawah ini.

Gambar 4.5 Screenshot Simulation Completed

Data hasil simulasi menggunakan OPNET

Modeler diperoleh menggunakan format website report,

data hasil simulasi secara otomatis dihitung dan

ditampilkan dalam nilai rata-rata pada rentang waktu

yang telah ditentukan.

a. Delay end-to-end

Nilai rata-rata packet delay end-to-end UE_0

pada simulasi soft handover sebesar 0,08436 sec

dan nilai rata-rata packet delay end-to-end UE_0

pada simulasi hard handover sebesar 0,084267

sec.

Gambar 4.6 Grafik rata-rata packet delay end-to-end pada UE_0

Kemudian pada UE_1, diperoleh nilai rata-

rata packet delay end-to-end pada simulasi soft

handover sebesar 0,10150 sec dan nilai rata-rata

packet delay end-to-end pada simulasi hard

handover sebesar 0,085000 sec.

Gambar 4.7 Grafik rata-rata packet delay end-to-end pada UE_1

b. Throughput

Nilai rata-rata throughput UE_0 pada simulasi

soft handover sebesar 786,07 bits/sec. Sedangkan

pada nilai rata-rata yang dihasilkan UE_0 pada

simulasi hard handover sebesar 807,02 bits/sec.

Gambar 4.8 Grafik throughput pada UE_0

Kemudian pada nilai rata-rata throughput

UE_1 pada simulasi soft handover sebessar

785,31 bits/sec. Sedangkan pada nilai rata-rata

yang dihasilkan UE_1 pada simulasi hard

handover sebesar 807,66 bits/sec.

6

Jurnal Skripsi, Juli 2013

Gambar 4.9 Grafik throughput pada UE_1

c. SNR (Eb/No)

Pada grafik bawah menunjukan nilai rata-rata

SNR UE_0 pada simulasi soft handover sebesar

10,103 dB. Nilai ini dianggap bagus karena

bernilai ≥ 7 dB. Hal ini mempresentasikan bahwa

kualitas jalur koneksi adalah fair (cukup) dan

rentan terhadap variasi perubahan kondisi pada

jaringan. Sedangkan pada nilai rata-rata SNR

UE_0 pada simulasi hard handover sebesar 4,5611

dB. . Nilai ini dianggap kurang bagus karena

bernilai ≤ 7 dB. Hal ini mempresentasikan bahwa

kualitas jalur koneksi adalah bad (buruk) dan

sinkronisasi sinyal gagal atau tidak lancar

(terputus-putus).

Gambar 4.10 Grafik SNR pada UE_0

Kemudian pada nilai rata-rata SNR UE_1

pada simulasi soft handover sebesar sebesar 9,673

dB. Nilai ini dianggap bagus karena bernilai ≥ 7

dB. Hal ini mempresentasikan bahwa kualitas jalur

koneksi adalah fair (cukup) dan rentan terhadap

variasi perubahan kondisi pada jaringan. Sedangkan

pada nilai rata-rata SNR UE_1 pada simulasi hard

handover sebesar 4,5618 dB. Nilai ini dianggap

kurang bagus karena bernilai ≤ 7 dB. Hal ini

mempresentasikan bahwa kualitas jalur koneksi

adalah bad (buruk) dan sinkronisasi sinyal gagal

atau tidak lancar (terputus-putus).

Gambar 4.11 Grafik SNR pada UE_1

V. KESIMPULAN

Berdasarkan analisis hasil simulasi yang telah

dilakukan dengan menggunakan simulator OPNET

Modeler v.14.5 bahwa dapat digunakan untuk

mengamati sistem aplikasi video conference pada

jaringan HSUPA dengan media IPv6 dengan

mengkonfigurasi jaringan link dan node models pada

software tersebut.

Dengan melakukan 2 macam skenario dengan

perbandingan soft handover dan hard handover,

didapatkan sebagai berikut:

a. Skenario 1 (Soft Handover)

UE

Soft Handover

Delay (s) Throughput

(bits/s)

SNR

(dB)

UE_0 0,08436 786,07 10,103

UE_1 0,10150 785,31 9,673

b. Skenario 2 (Hard Handover)

UE

Hard Handover

Delay (s) Throughput

(bits/s)

SNR

(dB)

UE_0 0,084267 807,02 4,5611

UE_1 0,085000 807,66 4,5618

DAFTAR PUSTAKA

[1] Baptista, Pedro. 2007. Impact of HSUPA Implementation on

UMTS Capacity and Cell Coverage, M. Sc., Thesis. IST-UTL. Lisbon, Portugal.

[2] Davies, Joseph. 2003. Understanding IPv6. Library of Congress

Cataloging in Publication Data. Redmond. Washington. [3] Holma, Harri dan Antti Toskala. 2006. HSDPA/HSUPA for

UMTS. West Sussex: John Wiley & Sons Ltd.

[4] Mesa, Camilio Orejuela. 2006. WCDMA Enhanched Uplink Performance Evolution (Msc. Thesis). Enschede-Netherland:

University of Twente.

[5] Zeng, Qing-An and P. Agrawal Dharma. Handoff in Wireless. Department of Electrical Engineering and Computer Science,

University of Cincinnati